Putovi apoptoze su automatski biološki sustavi koje organizam koristi za uništavanje genetski oštećenih ili promijenjenih stanica kroz proces koji se naziva programirana stanična smrt. Za postizanje apoptoze, što doslovno znači “otpadanje”, organizam koristi jedan od dva poznata puta apoptoze: unutarnji i ekstrinzični. Nakon što ih aktivira oštećena stanica, oba ova puta koriste enzime za razgradnju proteinske strukture stanice, rastavljajući stanicu na kemijskoj razini. Koristeći putove apoptoze, organizam se može riješiti oštećenih stanica prije nego što dođe do nekroze ili, u slučaju određenih stanica raka, prije nego što se stanica proširi, uzrokujući daljnja oštećenja.
Putovi intrinzične apoptoze mogu se smatrati sustavom samouništenja stanice. Unutarnja apoptoza započinje unutar stanice kada postane fizički oštećena ili pod kritičnim stresom na neki drugi način, kao što je hipoksija ili bolest. Kada se to dogodi, oštećenjem se oslobađaju određeni normalno stabilni proteini, postaju nestabilni i pokreću proces apoptoze aktiviranjem gena u DNK stanice koji stvaraju enzime apoptoze. Ti enzimi tada napadaju mitohondrijsku DNK stanice, potpuno je uništavajući i oslobađajući još više proteina i enzima koji dodatno razgrađuju stanicu. Bez svoje DNK, stanica se više ne može reproducirati ili obavljati bilo koju drugu funkciju osim kemijske razgradnje.
Ekstrinzički putevi apoptoze aktiviraju se izvan stanice kada drugi sustavi u organizmu utvrde da stanica mora umrijeti, obično kako bi se napravilo mjesto za novi ili drugačiji rast stanica. Postoje dva načina na koje se vanjska apoptoza može pokrenuti: kemijskom aktivacijom ili određenim stresom kao što je izlaganje zračenju. U kemijskoj aktivaciji organizam oslobađa kemijske spojeve koji se vežu za stanicu, koristeći receptore na staničnoj stijenci zvane “receptori smrti”. Aktivacija ovih receptora tada pokreće proces unutarnje apoptoze stanice kako bi se stanica uništila. U ekstrinzičnoj apoptozi povezanoj sa stresom, zračenje i kemikalije, kao što se koriste u liječenju određenih karcinoma, čine mitohondrijsku DNK propusnom, dopuštajući oslobađanje proteina i enzima puta apoptoze, uništavajući stanicu.
Iako su putovi apoptoze osmišljeni tako da koriste organizmu, neki drugi organizmi, kao što su virusi, prilagodili su se da ih koriste. Mnogi virusi mogu napasti stanicu, a zatim deaktivirati njezine intrinzične putove apoptoze dok se reproduciraju unutar stanice sigurno skriveni od imunološkog sustava organizma. Drugi virusi, poput HIV-a, mogu stvarati kemikalije koje oslabljuju ili pokreću apoptozu u stanicama imunološkog sustava, uništavajući ih na taj način i sprječavajući ih u borbi protiv virusa.